ECOLOGICAL-MICROBIOLOGICAL ASSESSMENT OF POLYCHLORINATED BIPHENYL-CONTAMINATED GROUNDS



Cite item

Full Text

Abstract

Polychlorinated biphenyls (PCB) are ones of most widespread toxic xenobiotics being resistant to environmental degradation. Recovery of natural ecosystems from PCB contamination is primarily related to activity of microorganisms capable of degrading these compounds. In order to study the bacterial communities of degraders from the PCB-contaminated grounds from the area of the JSC «Middle-Volga Chemical Plant» (the City of Chapaevsk, Samara Region), there was evaluated a number of bacteria-degraders in the grounds; the taxonomic composition of these communities was determined and most efficient bacterial associations degrading the PCB were selected. The ground samples taken from this enterprise territory have shown that the PCB concentration varied within 0.21-1.07 mg/kg. The amount of bacteria-degraders of biphenyl/PCB in the grounds under study was estimated as 4.0x106 - 1.5x107. Meanwhile, with the increase of the PCB concentration in the grounds, there was detected elevated number of bacteria-degraders. It was determined that bacterial degraders were represented by genera Achromobacter, Pseudomonas, Arthrobacter, Microbacterium, Acinetobacter, Bacillus, and Rhodococcus. Bacterial associations of degraders were selected that effectively degraded the PCB commercial mixtures «Delor 103» and «Sovol». These bacterial associations may be used for development of new biotechnologies, for remediation of PCB-contaminated soils and grounds.

Full Text

Принята Стокгольмская конвенция, согласно которой ряд стойких органических загрязнителей (СОЗ), в том числе полихлорированные бифенилы (ПХБ), подлежат полному выведению из производства, применения и должны быть уничтожены [11]. Од ним из наиболее загрязненных хлорорганическими соединениями городов России является г. Чапаевск (Самарская область), население которого составляет около 72 тысяч человек [16]. В ХХ веке в течение нескольких десятилетий до конца 80-х годов на территории города Чапаевска на химическом предприятии «Средне-Волжский завод химикатов» (ОАО «СВЗХ») осуществлялся выпуск различных хлорооганических соединений, таких как линдан (смесь гексахлорци- 3
×

About the authors

A V Nazarov

Email: nazarov@iegm.ru
Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS Perm

D O Egorova

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS Perm

A A Makarenko

Emulsion technology LTD Samara

V A Demakov

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS Perm

E G Plotnikova

Perm State National Research University Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS Perm

References

  1. Горбунова Т.И., Первова М.Г., Забелина О.Н., Салоутин В.И., Чупахин О.Н. Полихлорбифенилы: Проблемы экологии, анализа и химической утилизации. М.: КРАСАНД; Екатеринбург: УрО РАН, 201 1. 400 с.
  2. ГОСТ 17.4.3.01-82. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. Введ. 1983-01-01. М.: Госстандарт, 1983. 8 с.
  3. ГОСТ Р 53217-2008. Качество почвы. Определение содержания хлорорганических пестицидов и полихлорированных бифенилов. Газохроматографический метод с электронозахватным детектором. Введ. 2010-01-01. М.: Стандартинформ, 2009. 23 с.
  4. Зайцев Г.М., Карасевич Ю.Н. Подготовительный метаболизм 4-хлорбензойной кислоты у Arthrobacter globiformis // Микробиология. 1981. T. 50. C. 423-428.
  5. Мошарова И.В., Ильинский В.В., Мошаров С.А., Азовский А.И. Распространение полихлорбифенил-трансформирующих и полихлорбифенил-толерантных бактерий в морях умеренных и полярных широт с различными уровнями загрязнения полихлорированными бифенилами // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2013. № 1. С. 28-35.
  6. О рекомендациях для целей инвентаризации на территории Российской Федерации производств, оборудования, материалов, использующих или содержащих ПХБ, а также ПХБ-содержащих отходов: приказ Госкомэкологии РФ № 165 от 13.04.1999 г.
  7. Ревич Б.А. Стойкие органические загрязнители в местных продуктах питания: риски для здоровья населения. Самара: Изд-во Ас Гард, 2014. 48 с.
  8. Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. М.: Наука, 1993, 266 с.
  9. Anan'ina L.N., Yastrebova O.V., Demakov V.A., Plotnikova E.G. Naphthalene-degrading bacteria of the genus Rhodococcus from the Verkhnekamsk salt mining region of Russia // Antonie van Leeuwenhoek. 2011. Vol. 100. Iss. 2. P. 309-316.
  10. Bokvajova A., Burkhard J. Screeniing and separation of microorganisms degrading PCBs // Environmental Health Perspectives Supplements. 1994. Vol. 102. P. 552-559.
  11. Final act of the Conference of Plenipotentiaries on the Stockholm convention on persistent organic pollutants, Stockholm, 22-23 May // UNEP/POPS/CONf/4. United Nations Environment Programme. Geneva, 2001. 44 р.
  12. Grabic R., Hansen L.G., Ptak A., Crhova S., Gregoraszczuk E. Differential accumulation of low-chlorinated (Delor 103) and high-chlorinated (Delor 106) biphenyls in human placental tissue and opposite effects on conversion of DHEA to E2 // Chemosphere. 2006. Vol. 62. P. 573-580.
  13. Kim S., Picardal F.W. Microbial growth on dichlorobiphenyls chlorinated on both rings as a sole carbon and energy source // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 64. P. 1953-1955.
  14. Maltseva O.V., Tsoi T.V., Quensen J.F., Fukuda M., Tiedje J.M. Degradation of anaerobic reductive dechlorination products of Aroclor 1242 by four aerobic bacteria // Biodegradation. 1999. Vol. 10. P. 363-371.
  15. Nogales B., Moore E.R., Llobet-Brossa E., Rossello-Mora R., Amann R., Timmis K.N. Combined use of 16S ribosomal DNA and 16S rRNA to study the bacterial community of polychlorinated biphenyl-polluted soil // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 67. P. 1874-1884.
  16. Revich B., Sergeev O., Shelepchikov A., Brodsky E., Zeilert V., Kretov I. Chapaevsk, Russia: POPs in the environment, food, breast milk and blood of local resident. recommendations for environmenal remediation // Organogalogen compounds. 2006. Vol. 68. P. 2351-2354.
  17. Seeger M., Pieper D.H. Genetics of biphenyl biodegradation and co-metabolism of PCBs // Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Berlin, Heidelberg: Springer-Vergal, 2010. P. 1 179-1200.
  18. Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment son // Nucleic. Acids. Res. 1994. Vol. 22. P. 4673-4680.
  19. Wagner-Dobler I., Bennasar A., Vancanneyt M., Strompl C., Brummer I., Eichneer C., Grammel I., Moore E. B. Microcosm enrichment of biphenyl-degrading microbial communities from soils and sediments // Appl. Environ. Microbiol. 1998. Vol. 64. P. 3014-3022.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Human Ecology


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 78166 от 20.03.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies